JPS59100509A - トランスの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トランスの製造法に係シ、特にポリブタジェ
ン系熱硬化性レジン組成物を用いてボビン、ダイオード
、コイル、フォーカス抵抗、コンデンサー、ケースを一
体化絶縁処理したフライバックトランスの製造法に関す
る。

テレビ受像機用フライバックトランス（ＦＨｒ　）は、
例えば複数個の仕切り壁を有するプラスチックボビンに
分割巻き［７た１次コイル、１つ以上のガラスモールド
ダイオードを配線しながら１次コイルと類似の分割巻き
を行なった２次コイル、フォーカス電圧調節用の抵抗、
エポキシレジンモールドコンデンサー、ケースナトの部
品で構成されておυ、これらを注形レジンで絶縁処理す
ることによって完成品となる。

上記のようなＦＥＴを絶縁処理する場合、その各構成部
品の熱膨張係数には大きな差があるため、注形レジンを
加熱硬化後冷却する時に、あるいは温度サイクルが加わ
った場合、部品と注形レジンとの間に複雑な応力が発生
し、クラックやはく離が生じる。ＦＥＴの各構成部品に
は高電圧が印加されるため、これらのクラックやはく離
が原因となってコロナ放電などを生じ、ＦＢＴが絶縁破
壊する。

従来、高圧コイル部品の絶縁注形含浸には、熱硬化性エ
ポキシレジン、不飽和ポリエステルレジン、シリコーン
ゴムなどが使用されている。

それは、これらのレジンが機械特性、絶縁特性に優れて
いるためであシ、またシリコーンゴムについてはこれら
のレジンとは全く異なったゴム弾性体ではあるけれども
難燃性や銹ｔ％性に優れているためである。しかしなが
らエポキシレジンや不飽和ポリエステルレジンは機械特
性に優れているけれども、ヒートシ冒ツクに対して弱く
、急激な温度変化によってたびたびクラックが発生し製
品の信頼性に欠ける。また、加熱硬化時にレジンが収縮
を起こし、内部に応力が残ったままで硬化する。

この傾向は、特に不飽和ポリエステルレジンに強く、大
きな問題となっている。これらの欠点を解決するには、
レジンに可とり性を与えることがしばしばとられている
。しかし、レジンに可とり性を付与することは、誘電特
性の悪化を招き絶縁材料として致命的な欠点となる場合
がある。一方、シリコーンゴムは、誘電率、誘電圧接の
低い材料であシ可とり性にも優れているが、コストが高
く、且つ透湿性が大きいなどの理由によシ用途が制約さ
れている。

一方、ウレタン系絶縁材料は、ポリオール成分にポリエ
ステル系、ポリエーテル系、ひまし油系材料を用いたも
のは、耐水性、誘電特性が悪いため、難燃性は有するも
のの高圧コイル、テレビ用のＦＥＩ”等の注形レジンに
は使用されていない。

また、ポリオール成分に１，４−ポリブタジェン系の材
料を用いたものもあるが、これは耐水性、誘電特性が上
記ウレタンに比較して優れているものの粘度が急激に上
昇して可使時間が短かいためコイル間へのレジンの含浸
性が不充分となｐ、ＦＢＴの絶縁破壊を招く欠点があっ
た。

なお、ポリイソシアネートには、低反応性のものもある
が、これらは安全性が低かったシ、硬化時間が長すぎ、
また低反応性で安全性の高いマスクドイソシアネートは
、硬化温度が高いうえに、硬化時にマスク材が分離して
ボイドが発生すると共に硬化物中に残存するマスク材で
誘電特性の低下などをひき起こす欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を力〈シ、硬
化させたレジン組成物の耐クラツク性が良好であυ、硬
化レジンとＦＢ’ｆ構成部品との接着性、硬化レジンの
誘電特性、難燃性が良好であり、さらに適度に低反応性
で可使時間が長く作業性が良く、コイル間への含浸性が
良好なポリブタジェン系熱硬化性レジン組成物で絶縁処
理して耐電圧特性も良好なＦＢＴを製造する方法を提供
するにある。

上記目的を達成するために発明者はレジン組成物を種々
検討した結果、 （α〕　分子量が５００〜１０．０００で、分子両末端
に水酸基を有する液状１，４−ポリブタジェンホモポリ
マー　１００重量部 （ｂ）　　一般式（１）で示されるイソシアネートＯＣ
Ｎ儂九〇Ｅ　−１’ｊＣ０ ｃｍｏ　（−ｃＨＲ九ＮＣＯ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（１）但し配合量は上記（α）のポリマー
と上記一般式（１）のイソシアネートとが当量比で下記
（２）式で示される範囲である。

（Ｃ）　　１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウ
ンデセン−７（略Ｖｆ、ＤＢＵ　）　トＰ−）ルエンス
ルホン酸との塩　０．５〜５重社部 （ｄ）　　ジ（２−エチルヘキシル）フタレート５〜７
０重量部 （ｇ）　　赤燐粉末　１０〜５０重量部（ｆ）　　水和
アルミナ粉末　４０〜１６０重量部からなる配合割合の
熱硬化性レジン組成物で、ボビン、ダイオード、コイル
、フォーカス抵抗、コンデンサー、ケースを同時に絶縁
処理することによシ、はじめて達成できることを明らか
にした。

すなわち、本発明は上記熱硬化性レジン組成物で上記の
各構成部品を同時に絶縁処理してＦＢＴを製造すること
を特徴とし、これによって得られたＦＢＴは硬化させた
レジン組成物の耐クラツク性が良好であり、それとＦｍ
構成部品との接着性、レジンの誘電特性、難燃性が良好
であり、且つ適度に低反応性で可使時間が長くコイル間
へのレジンの含浸性が良好であるため、ＦＢＴの耐電圧
特性が優れ信頼性の高いものとなる。

次に本発明で使用する材料について説明する。

分子両末端に水酸基を有する液状１，４−ポリブタジェ
ンホモポリマーとしては分子量５００〜１０Ｊ）Ｏｎの
ものが有効である。これらは、たとえばＲ−４５ＨＴ、
　Ｒ−４５Ｍなる商品名で出光石油化学■より市販され
ているブタジ、再ン単独ポリマーポリオールなどである
。

イソシアネートとしては、以下の一般式（１）のものが
反応速度が適度に遅く可使時間が長い点で良く、配合量
は上記のポリオール成分の活性水素１当量に対して０．
６〜２．０当量の割合が特性集卵の点で望ましい。

また、反応を完結させるための潜在性触媒としては、１
，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
とＰ−）ルエンスルホン酸との塩が良い。その配合量は
、上記ポリオール１００重量部に対して０，５〜５重量
部が良（，０，５重量部よシ少ないと反応が完結せず、
耐クラツク性、接着性、機械特性などの諸特性が不充分
であシ、５重量部よシ多いと反応が速くなシすぎコイル
間への含浸性が不充分であるとともに、酸の量が多いた
め誘電特性が著しく低下する。

粘度低下剤としては、ジ（２−エチルヘキシル）フタレ
ートが有効であり、その配合量は上記ポリオール１００
重量部に対して５〜７０重量部が良く、５重量部よシ少
ないと粘度低下の効果が少なく、コイル間への含浸性が
不充分となり、７０重量部よシ多い、と耐クラツク性、
接着性、機械特性、難燃性、誘電特性が著しく低下する
。

赤燐粉末は難燃性を与えるのに効果のあるものであるが
、特に下記の水利アルミナと併用した場合に相乗効果に
よシ優れた難燃性を示す。

これを配合することにより、水和アルミナの配合量を所
定の量まで低減でき、誘電率、誘電圧接を悪化させるこ
となく難燃性を与えることができる。その配合量は、上
記ポリオール１００重量部に対して１０〜５０重量部が
良く、１０重量部よシ少ないと難燃効果が少なく、５０
重量部を越えてもその効果は変わらず、レジンは増粘し
コイル含浸性も低下しレジンが高価になるだけであった
。赤燐粉末の平均粒径は１〜１５０μｍが好ましい。ま
た、フェノール樹脂などで表面処理したものが一層良い
。

水利アルミナ粉末としては、Ａ４０ｓ・３Ｈρなる化学
式で示されるものであれば良く、一般市販品が充分使用
できる。このものは離燃性に効果うＩある。その配合量
は、上記ポリオール１００重量部に対して４０〜１６０
重量部が良く、４０重量部よシ少ないと難燃効果が少な
く１６０重量部よシ多いと誘電率、誘電正接が悪化する
ほか、粘度上昇によるコイル含浸性、作業性の低下をき
たす。水利アルミナ粉末の平均粒径は２〜３５μｍが好
ましい。

その他、更に必要に応じて特性向上のために、他の無機
充填剤、シランカップリング剤、消泡剤、着色剤などを
添加すること氷できる。

以下、本発明を実施例によシ説明する。先ず、諸特性の
測定方法を詳述する。

１１１　　レジン硬化物の耐クラック性：軟鋼製Ｃ字形
ワッシャをレジン組成物中に埋め込んだ試験片（直径２
２ｍｒｎ’＋厚さ７ｍｍ　）を、上限温度を１００℃一
定とし、下限温度を４０℃よシラサイクル（各温度２時
間ずつ保持）毎に１０℃ずつ温度を下げながらヒートシ
ョック試験を行ない、試験片にクラックが発生した時の
温度を１０個の試験片について求め、その平均値γクラ
ック発生温度とし、耐クラツク性として示した。

すなわち、よ如低温の方がレジンとしては耐クラツク性
が優れていることになる。

（２）　　接着性ニアルミニウム棒（直径１１．５ｍｍ
　、接着面＠１−）に１２ｍｍ　Ｘ　１２７７Ｌ７１Ｌ
　Ｘ　”ｒｍｍのポリブチレンテレフタレート（ＰＥＴ
　）板をはさみ、アルミニウム棒とＰＥＴ板との間の接
着層的５０μｍにレジン組成物を付着、加熱硬化して試
験片とした。引張シ試験後に破断面を観察し、いずれの
試験片もレジンとＰＥＴ板との間がはく離することを確
かめた。測定値は、２５℃での測定値１０個の平均値と
した。

（３）　　耐水性：　ＪＩＳ　Ａ６９１１に準じ、３個
の試料について２５℃、２４時間後におけるレジン硬化
物の吸水率（％）を測定し、その平均値を耐水性の目安
とした。吸水率の低い方のレジンは耐水性に優れている
。

（４）　　誘電特性：　ＪＩＳ　ｆ６９１１　Ｋ準じ、
９０　℃、１０ＫＨｚで求めた。３個の試料について、
ともに誘電率が４以下、誘電正接が２チ以下のものを口
、それ以外のものを図とした。

（５）　　可使時間：４０℃におけるレジンの粘度が２
倍になるまでの時間。３個の試料の平均値で示した。

（６）　　高温時の機械特性：　ＪＩＳ　Ｋ６ＳＯ１に
準じ９０℃で求めた。５個の試料について、ともに引張
強度５０勝−以上、伸び２００％以上のものを１１それ
以外のものを「×」とした。

（７）　　難燃性：ＵＬ９４規格に準じ、１７１６イン
チ厚みのテストピースで求めた。ＵＬ９４Ｖ−０に合格
するものを［Ｖ−ＯＪとし、不合格のものを「燃焼」と
した。

（８）　　含浸性：コイル巻線間へのレジンの含浸性は
、レジンを注形硬化したＦＢＴのコイル巻線部分を切断
して断面を５０倍程度の顕微鏡で観察し、コイル−コイ
ル間に含浸しているレジンのコイル間面積に対する割合
を調べた。９５％以上を合格とした。なお、レジンの硬
化条件はすべて６０’Ｃ／３Ａ　＋　１００１：／２Ａ
　　とした。

実施例１ 第１表の実施例ｔ４［１１〜１１．比較例Ｎ１１Ｌ１〜
１０に示すレジン組成物でクラック発生温度、接着性、
吸水率、誘電特性、可使時間、高温時の機械特性、難燃
性、ＦＢＴ′への含浸性を測定したところ、第２表の結
果を得た。ＦＷ用注形レジンは、そのクラック発生温度
が一５０℃よシ低くなければ使用できない。実施例Ｎ１
１Ｌ１〜１１は一７０℃よシ低く、比較例も観３と鵠６
を除いて一７０℃よシ低く、耐クラツク性という面から
は満足できる。しかし、ＤＢＵとＰ・トルエンスルホン
酸との塩の配合量の少ない比較例観３と、ＤＯＰ配合量
の過剰な比較何階６は強度が低下し耐クラツク性は劣る
。

接着性について見ると実施例ｍ１〜１１は６０Ｖ−より
高く、比較例も鴎３とＩＩＩＬ６す除いて６０Ｖ−より
高く満足できる。しかし、ＤＢＵとＰ−トル１ 二ン２ルホン酸との塩の配合量の少ない比較側部３と、
ＤｏＰ配合量の過剰な比較例Ｎ１１６は接着性が不充分
である。

吸水率は、実施例、比較例ともに０．５％よシ低く満足
できる。

レジンの誘電特性の面から見ると、実施何階１〜１１は
満足でき、比較例も随４、Ｎｌ１６、随１０を除いて満
足できる。しかし、ＤＢＵとＰ−）ルエンスルホン酸と
の塩の配合量が過剰な比較例Ｎ［Ｌ４、ＤＯＰ配合量が
過剰な比較何階６、水利アルミナ粉末の過剰な比較例ｔ
ａ）、　１０は誘電特性が悪い。

ＦＥＴレジンとしては、コイル巻線間へのレジンの含浸
が必須である。そのためには、レジンの反応性が適度に
低いことが重要である。その目安として可使時間を用い
、これが長い方が低反応性であると言える。実績から見
ると、可使時間は４０℃で少なくとも５時間を越える必
要がある。本発明イソシアネートを用い々い比較例Ｎ［
Ｌｌ、Ｎ１２、ｍｖとｐ−トルエンスルホン酸トの塩を
過剰に用いた比較例Ｎ［Ｌ４はともに可使時間が１時間
よυ短かいものであった。しかし、本発明のイソシアネ
ートを用いた実施例、他の比較例は、ともに５時間よシ
長ぐ良好なものであった。

高温時の機絨特性では、ＤＢＵとＰ−トルエンスルホン
酸との塩の配合量が少ない比較例Ｎ１１３とＪ）ＯＰ配
合量の過剰な比較例Ｎ（ｌＬ６を除〈実施例および他の
比較例のものはともに良好であった。

また、難燃性もＦＢＴには重要な％性であり、レジンで
はＵＬｑａＶ−０に合格したものしか用いることができ
ない。ＤＯＰ配合量の過剰な比較何階６、赤燐配合量の
少ない比較例龜７、水利アルミナ配合量の少ない比較何
階９はともに難燃性の点で不合格であやだ。しかし、実
施例、他の比較例はともに難燃性を満足した。

含浸性の点から見ると、本発明以外のイソシアネートを
用いた比較何階１、Ｎ［Ｌ２、Ｉ）ＢＵ　、！：　Ｐ−
トルエンスルホン酸との塩を過剰に配合した比較例ｍ　
４　、ＤＩＰ配合量の少ない比較何部５、赤燐配合量の
過剰な比較何階８、水和アルミナ配合量の過剰な比較例
Ｎ１ＩＱは不充分であった。

しかし、実施例、他の比較例は含浸性良好であった。

以上の特性をすべて満足できるレジン組成物は実施例随
１〜１１である。

実施例２ １ＱｍｒｒＪ９減圧容器に、図示したように１次ポビン
２．２次ボビン３、ダイオード４．１次コイル５．２次
コイル６、フォーカス抵抗ｙ、：ｒｙデンサー８をケー
ス９内に収納したＦＢＴを置き、第１表実施例醜１〜１
１、比較例ｍｉ〜１０に示すレジン組成物を流し込み常
圧に戻した後、所定の条件で硬化した。注形硬化後のＦ
ＢＴの断面図を示した。図中１は注形レジンである。

比較何部１．２．４．５．８．１０を用いたＦＢＴは、
コイル間への含浸性が悪く動作時に絶縁破壊した。

比較何部３．６を用いたＦｍ”は１００’Ｃ／２Ａと−
５Ｄ　Ｃ／２ルの冷熱サイクルを２０サイクル与えた後
コア付近にクラックが生じ、動作試験で絶縁破壊した。

比較例Ｎ［Ｌ７と９を用いたＦＢＴは、それぞれ電数法
の燃焼試験で不合格であった。

一方、第１表実施例蝿１〜１１のレジン組成物を用いた
ＦＢＴは、何らの異常も認められなかった。

以上述べたように、本発明にかかるポリブタジェン系レ
ジン組成物は適度に低反応性で可使時間が長（ＦＢＴコ
イル間への含浸性が良好であシ、且つ硬化させたレジン
組成物の耐クラツク性、接着性だけでなく、レジンの耐
水性、誘電特性、難燃性−が著しく向上するため、得ら
れたＦＢＴは耐電圧特性、誘電特性、難燃性および信頼
性の高いものとなる。それ故工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

図はフライバックトランスの断面を表わす。 １・・・注形レジン部　　　２・・・１次ボビン３・・
・２次ボビン　　　　４・・・ダイオード５・・・１次
コイル　　　　６・・・２次コイル７・・・フォーカス
抵抗　　８・・・コンデンサー９・・・ケース

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （α）　分子量が５００〜ｉｏ、ｏｏｏで、分子両末端
   に水酸基を有する液状１，４−ポリブタジェンホモポリ
   マー１００重量部、 （ｈ）　　一般式（１）で示されるイソシアネート、八 但し配合割合は上記（α〕のポリマーと上記一般式（１
   ）のイソシアネートとが当量比で下記（２）式で示され
   る範囲である。 （ｃ）　　１．８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウ
   ンデセｙ−７トＰ−）ルエンスルホン酸トＯ塩ｃ、ｓ〜
   ５重量部、 （ｄ）シ（２−エチルヘキシル）フタレート５〜７０重
   量部 （ｇ）　　赤燐粉末　　　　　　　　１０〜５０重量部
   σ）水利アルミナ粉末　　　　４０〜１６０重量部から
   なる熱硬化性レジン組成物で絶縁処理することを特徴と
   するトランスの製造法。